近日，环境与衰老北京重点实验室在《Small》期刊发表题为“Mucosal Colonized Engineered Nissle 1917 for Targeted Gut Delivery and Restored Microbiota Homeostasis in Inflammatory Bowel Disease”的研究论文。该研究设计了一种黏膜定植工程化大肠杆菌Nissle 1917（EcN），通过表面巯基修饰增强肠道黏膜定植能力，并结合锰矿化药物负载技术，实现了炎症性肠病（IBD）的肠道靶向递药与肠道菌群稳态恢复。yl23455永利王贺民为第一作者，陈瑞教授与吴申申副教授为共同通讯作者。
    炎症性肠病是一种严重的慢性肠道炎症性疾病，其发病率在全球范围内持续上升。口服益生菌作为IBD的潜在治疗策略受到广泛关注，但益生菌在炎症肠道中的定植效率低下以及缺乏持续活性是目前面临的主要挑战。此外，单一益生菌的治疗效果有限，如何将高效靶向定植与工程化药物负载整合于一体，成为亟待解决的关键科学问题。

针对上述问题，研究团队首先利用2-亚氨基噻唑烷对EcN表面进行巯基化修饰（EcN-SH），使工程菌可通过二硫键与肠道黏液层中的黏蛋白发生巯-二硫键动态交换，从而显著增强益生菌在炎症肠道的黏附与滞留能力。体内外实验证实，EcN-SH在结直肠区域的荧光信号强度约为未修饰EcN的5倍。在此基础上，研究团队进一步开发了以锰矿化方式将抗炎药物刺芒柄花苷（Ononin）负载于EcN-SH表面的复合系统（OME）。口服OME不仅能靶向定植于炎症肠道并释放药物，在DSS诱导的小鼠结肠炎模型中显著改善体重下降、疾病活动指数、结肠缩短和肠道屏障损伤。机制研究提示，OME可增加Eubacterium coprostanoligenes group的丰度，并伴随甲基丙二酰辅酶A变位酶水平升高，可能通过调节肠道T细胞比例及功能状态，促进肠道免疫稳态恢复。RNA-seq与单细胞测序结果进一步提示，OME可能主要通过调控T细胞相关炎症通路发挥抗炎保护作用。

该研究提出了一种集黏膜靶向定植与药物递送于一体的工程化益生菌策略，不仅为提高口服益生菌的肠道定植效率提供了通用方法，也为IBD的精准治疗开辟了新路径。

该研究受国家杰出青年科学基金（82025031）、国家自然科学基金重点项目（82530101、82230109）、国家自然科学基金青年项目（82003499）、青年北京学者计划、北京优秀青年科学家计划（JWZQ20240101024）、中国医学科学研究院北京分院（CX23YZ01）等项目支持。